Ванны могут быть разных размеров из различных материалов. В основном применяют стальные сварные ванны, обложенные листовой резиной или виниловым пластиком.
В качестве материала для ванн применяют также керамику, стекло, свинец. Источником тока обычно служит купоросный или селеновый выпрямитель, обеспечивающий напряжение от 3 до 12 в и плотность тока от 1,5 до 2 а/дм2.
Медные электролиты имеют следующий состав и режимы отложения: медный купорос – 200 – 250 г/л; плотность тока 1,5 – 2 а/дм2; серная кислота 35 г/л; температура 18 – 20°С.
Анодом является чистая красная медь (М0 и М1); недопустимо присутствие в анодах таких примесей как мышьяк и сурьма, так как от них осадок становится хрупким.
При наращивании возможны такие недостатки, как неровный осадок, при котором поверхность покрыта шишками – дендритами, что говорит о том, что электролит загрязнен графитом, анодным шламом и т.д.
Для устранения этого недостатка электролит необходимо профильтровать. Осадок темно-бурого красноватого цвета, рыхлый и хрупкий указывает на недостаток кислоты. В этом случае ее нужно добавить. При осадке красного цвета на углах и краях нужно уменьшить плотность тока.
Равномерное отложение меди на сложных, сильно профилированных формах является трудной задачей.
Даже на ровной плоской поверхности толщина слоя не бывает одинакова, он бывает толще по краям, на ребрах, углах, выступах, а в середине и в углублениях – тоньше. Главное в технологии гальванопластики – равномерное осаждение металла по всей поверхности формы. Для этого могут применять различные экранные кассеты, цель которых изменить направления силовых линий и тем улучшить процесс осаждения, сделать его более равномерным. Можно также применять периодическое измерение направление постоянного тока при помощи реле времени.
Гальванопластика применяется для создания копий художественных изделий, а также различных художественных моделей, чеканных рельефов и др.
Химическая отделка изменяет и обогащает однообразный цвет металлов. Под действием различных химических веществ на поверхности металла происходит реакция с образованием новых химических соединений, которые прочно соединяются с основным металлом и придают ему различные оттенки или новый цвет. В большинстве случаев образующиеся соединения являются окислами (кислородные соединения) или другими химическими образованиями (сернистые и хлористые соединения). Процесс кислородного соединения называют оксидированием, а процесс образования сернистых и хлористых соединений – патинированием. Химической отделкой получают защитные пленки, обладающие декоративно-антикоррозийными качествами и значительно расширяющее цветовой тон изделий.
Отделка изделий из меди
Одним из известных, простых и надежных способов придания меди черного цвета является оксидирование ее азотной кислотой, когда с помощью щетинной кисти на изделие наносят концентрированную азотную кислоту. При этом на поверхности изделия возникает реакция с выделением ядовитого газа, поэтому работу необходимо проводить с вытяжном шкафу, соблюдая меры предосторожности. Поверхность изделия приобретает сначала зеленый цвет, а затем черный. После прекращения реакции изделие равномерно нагревают до полного испарения азотной кислоты, охлаждают, тщательно промывают в горячей воде, просушивают в древесных опилках, в нужных местах шлифуют пемзовым порошком.
Для того чтобы продлить срок службы кисти, ее тотчас после нанесения кислоты, промывают в проточной воде. Для нанесения кислоты на металл тампонами из ткани не пользуются, так как они сгорают в кислоте и загрязняют обрабатываемую поверхность.
Цвет отделки зависит от концентрации кислоты и продолжительности нагрева. Цвет может быть от коричневого, серого до черного.
Для патинирования серную печень получают из поташа и серы, которые берут в пропорции 1 : 1. Компоненты хорошо перемешивают, помещают в металлическую посуду и подогревают при постоянном помешивании до расплавления – получения темно-коричневой массы.
Эту массу выливают на лист жести, дают ей остыть, разбивают на мелкие куски и укладывают в стеклянный сосуд с хорошо притертой пробкой. Хранят в темном месте.
Подготовленное изделие, отбеленное в 10 – 15 процентной смеси азотной и серной кислот и хорошо промытое, помещают в раствор, состоящий из серной печени – 12 – 15, аммиака – 15 и воды – 1 л.
Процесс протекает при комнатной температуре. При появлении черного цвета изделие достают из ванны, промывают, просушивают в древесных опилках, дают высохнуть и обрабатывают латунной крацовкой или абризивными порошками.
В результате смачивания изделия в растворе 2 – 3 г серной печени на 1 л воды (этот раствор хранят не больше 24 часов) получают цвет от красно-бурого до темно-бурого.
Цвет старой меди получают в результате смачивания в растворе 12 г серной печени и 15 г аммиака на 1 л воды. После патинирования изделие протирают порошком пемзы до тех пор, пока не получат нужный цвет.
Каштановый и светло-бурый цвет получают смачиванием изделия в растворе 20 г сульфата меди, 25 г сульфата никеля, 12 г хлората калия и 7 г перманганата калия на 1 л воды.
Процесс протекает от 0,5 до 2 минут в нагретом до кипения растворе. Изделие погружают несколько раз и прочищают щеткой до получения нужно цвета, затем промывают и сушат в опилках. Цвет медной зелени получают в результате смачивания в растворе 120 г тиосульфата натрия и 40 г уксусно-кислого свинца на 1 л воды.
Температура раствора 50 – 55°С. Окрашивание протекает быстро. После появления зелено-голубой окраски изделие промывают и сушат. В зависимости от выдержки можно получить цвет от светло-голубого до серовато-белого.
При патинировании меди сернистым аммонием (на 1 л воды 20 г сернистого аммония) получают цвет от светло-коричневого до черного.
Изделие нагревают и опускают в ванну с раствором, большие изделия поливают сверху и протирают щетинной кистью. Работу производят в вытяжном шкафу.
Интенсивность цвета зависит от температуры. Затем изделие промывают и сушат. Черный цвет образуется в результате обработки изделия в растворе 50 г каустической соды, 15 г персульфата калия на 1 л воды. Изделие обрабатывают в растворе, нагретом до 60°С.
При очистке пемзой выпуклых мест изделия, оно становится более декоративным.
Отделка изделий из алюминия
Алюминий и его сплавы по своей химической природе значительно отличаются от других металлов и сплавов. Вследствие этого химические приемы обработки, пригодные для многих цветных металлов, при отделке алюминия не пригодны.
Наиболее простым и декоративным приемом отделки чеканных рельефов, с помощью которого выявляются все детали и изделие приобретает законченный вид является тонирование графитом.
Процесс тонирования графитом состоит в следующем. Отполированную поверхность изделия покрывают тонким слоем восковой мастики или тонким слоем растительного масла и припудривают порошкообразным графитом.
Затем чистой тряпкой мастику с порошкообразным графитом равномерно растирают по всей плоскости рельефа. Тряпка впитывает излишки графита и мастики, поэтому ее нужно время от времени заменять чистой, продолжая тонировать до получения светло-серого или темно-серого цвета.
Выступающие части изделия высветвляют и протирают тряпкой, смоченной в бензине или растворителе. Затем шерстяной тряпочкой, натертой пастой ГОИ, заполировывают эти места, получая таким образом мягкий переход от светлого к темному.
Тонирование чеканных изделий графитной пудрой удаляет излишние блики на полированном рельефе, лучше проявляет декоративные качества алюминия.
При отделке чеканных работ, их можно полировать, протирать бензином, удаляя остатки полировочной пасты и других загрязнений, а затем кистью, смоченной в льняном или другом растительном масле, равномерно покрыть всю поверхность.
Затем чеканку ставят в горизонтальное положение и с обратной стороны начинают равномерно подогревать ее паяльной лампой. После испарения масла в зависимости от продолжительности нагрева, чеканка может приобретать светло-коричневый или темно-коричневый цвет.
При светлой окраске металл начинает просвечивать сквозь пленку тонировки, а при более продолжительной вырезке при нагреве пленка получается глухой.
Черное тонирование с последующей полировкой делает алюминиевые изделия похожие на серебряные.
Изделия из латуни в результате химической обработки могут получить разнообразные цветовые тона от желтых, красных, оранжевых до черных, голубых и синих. Переходные тона различных оттенков можно получить на одном изделии.
Так, патинирование смесью растворов гипосульфита натрия и уксусно-кислого или азотно-кислого свинца позволяет получить на поверхности латунного изделия радужные оттенки: желтый, малиновый, фиолетовый, синий, черный.
Для этого необходимо взять сосуд и в 1 л горячей воды растворить 130 г гипосульфита натрия, в другом сосуде в 1 л воды растворить 35 г уксусно-кислого или азотнокислого свинца.
Раствор смешивают, подогревают до 80°С и опускают в него протравленное и промытое изделие, поверхность которого быстро окрашивается в желтый, оранжевый, красный, сменяющийся фиолетовым, цвета. При дальнейшей выдержке фиолетовый цвет переходит в синий, серый и черный. Затем реакция прекращается.
Тона быстро сменяют друг друга, поэтому чтобы получить изделие нужного тона, его нужно вынуть из раствора, промыть и просушить. Если изделие вынимать медленно, цвета будут плавно переходить друг в друга.
Для патинирования с помощью гипосульфита натрия и азотной кислоты, предварительно нагретое латунное изделие нужно опустить в раствор, состоящий из 1 л горячей воды, 50 г гипосульфита натрия и 5 г азотной кислоты и следить за потемнением его поверхности, которая приобретает серовато-синие или коричневато-фиолетовые оттенки.
При появлении нужного цвета изделие вынимают и промывают в горячей воде. Затем пемзовым порошком протирают выпуклые места, вновь промывают холодной водой и просушивают в опилках.